模塊五PLC的數(shù)據(jù)處理功能

1、模塊五模塊五 PLC的數(shù)據(jù)處理功能的數(shù)據(jù)處理功能學(xué)習(xí)目標 掌握數(shù)據(jù)傳送指令的格式、功能及應(yīng)用； 掌握數(shù)據(jù)比較指令的格式、功能及應(yīng)用； 掌握數(shù)據(jù)移位指令的格式、功能及應(yīng)用； 掌握數(shù)據(jù)運算指令的格式、功能及應(yīng)用； 掌握數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令的格式、功能及應(yīng)用； 了解表功能指令的格式和功能； 掌握時鐘指令的使用。單元一 數(shù)據(jù)的傳送和比較教學(xué)課題教學(xué)課題數(shù)據(jù)的傳送和比較教學(xué)目標教學(xué)目標1、掌握數(shù)據(jù)的傳送指令2、熟悉數(shù)據(jù)的比較指令教學(xué)重點教學(xué)重點數(shù)據(jù)的傳送和比較指令的應(yīng)用教學(xué)難點教學(xué)難點數(shù)據(jù)傳送和比較指令格式及功能教學(xué)方法教學(xué)方法板書和多媒體結(jié)合教學(xué)手段教學(xué)手段板書和多媒體結(jié)合任務(wù)一：數(shù)據(jù)的傳送任務(wù)一：數(shù)據(jù)的傳送

2、 1任務(wù)提出在程序初始化的過程中常需要將某些字節(jié)、字或雙字存儲器清0或設(shè)置初值，為后面的控制操作做準備。比如：若開機運行時，字變量VW0設(shè)初值1000、字節(jié)變量VB0清0等，如何操作？這一節(jié)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)傳送指令將實現(xiàn)此操作。 數(shù)據(jù)傳送指令實現(xiàn)將輸入數(shù)據(jù)IN(常數(shù)或某存儲器中的數(shù)據(jù))傳送到輸出OUT（存儲器）中的功能，傳送的過程中不改變數(shù)據(jù)的原值。2 說明： 1）操作碼中的B（字節(jié)）、W（字）、D（雙字）和R（實數(shù)），代表被傳送數(shù)據(jù)的類型； 2）操作數(shù)的尋址范圍與指令碼一致，比如字節(jié)數(shù)據(jù)傳送只能尋址字節(jié)型存儲器，OUT不能尋址常數(shù)，塊傳送指令I(lǐng)N、OUT皆不能尋址常數(shù). 3）ENO = 0的錯誤條

3、件：0006（間接尋址錯誤），SM4.3（運行時間）。 3任務(wù)解決方案若開機運行時，字變量VW0設(shè)初值1000、字節(jié)變量VB0清0等。分析：分析：1）當程序運行時，在第一掃描周期，字節(jié)傳送指令將0傳送給VB0，字傳送指令將1000傳送至VW0，完成程序初始化；2）在為變量賦初值時，為保證數(shù)據(jù)傳送只執(zhí)行一次，數(shù)據(jù)傳送指令一般與SM0.1或跳變指令聯(lián)合使用。 4其他數(shù)據(jù)傳送類指令說明：說明：1）字節(jié)立即讀MOV_BIR指令讀取1個字節(jié)的物理輸入IN，將結(jié)果寫入OUT，不刷新輸入過程映像寄存器， IN只能是IB；字節(jié)立即寫MOV_BIW指令將輸入給出的1個字節(jié)的數(shù)值寫入到物理輸入OUT，同時刷新相應(yīng)

4、的輸出過程映像寄存器，OUT只能是QB。2）SWAP指令的操作數(shù)只能是字（W）型數(shù)據(jù)存儲器。 表5-4 數(shù)據(jù)傳送指令編程舉例 5.應(yīng)用實例例例1 用數(shù)據(jù)傳送指令實用數(shù)據(jù)傳送指令實現(xiàn)現(xiàn)8個彩燈同時點亮個彩燈同時點亮和熄滅和熄滅I/O分配：I0.0為起動信號，I0.1為停止信號，8個彩燈分別由0.0Q0.7驅(qū)動，對應(yīng)的梯形圖程序如圖5-2所示。動動手吧：若動動手吧：若8盞燈分別接盞燈分別接Q1.0Q1.7，每間隔，每間隔1個同時點亮，應(yīng)如何操作？個同時點亮，應(yīng)如何操作？例例2 設(shè)液體混合控制中，設(shè)液體混合控制中，液體攪拌所需的時間液體攪拌所需的時間有兩種選擇，分別為有兩種選擇，分別為20分鐘和分鐘

5、和10分鐘，分鐘，分別設(shè)置兩個按鈕選分別設(shè)置兩個按鈕選擇所需控制時間。擇所需控制時間。I/O分配：I1.0選擇20分鐘，I1.1選擇10分鐘，I0.2啟動攪拌，Q0.0控制液體攪拌。梯形圖程序如圖5-3所示，分析下面的梯形圖程序，能否實現(xiàn)上述控制？動動腦吧：動動腦吧：（1）如果將）如果將MOVW指令換做指令換做MOVB指令，是否可行，為什么？指令，是否可行，為什么？（2）網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)3中，分析中，分析I0.2什么情什么情況下可以這樣使用？況下可以這樣使用？任務(wù)二：數(shù)據(jù)的比較任務(wù)二：數(shù)據(jù)的比較 1任務(wù)提出在實際的控制過程中，可能需要對兩個操作數(shù)進行比較，比較條件成立時完成某種操作，從而實現(xiàn)某種控制

6、。比如：初始化程序時，在VW10中存放著數(shù)據(jù)100，模擬量輸入AIW0中采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，當AIW0數(shù)值小于或等于VW10時，Q0.0輸出；當AIW0大于VW10時，Q0.1輸出。如何操作？ 比較指令格式及功能如表5-5所示。說明：說明： 1）表中給出了相等比較的指令格式，數(shù)據(jù)比較運算符還有=、，字符串比較運算符還有。 ）字整數(shù)比較指令，梯形圖是，語句表是。 ）數(shù)據(jù)比較IN1，IN2操作數(shù)的尋址范圍為：I，Q，M，SM，V，S，L，AC，VD，LD，常數(shù)。3任務(wù)解決方案 表5-6 比較指令編程舉例 表5-6 比較指令編程舉例 5.應(yīng)用實例：例例1 用定時器和比較指用定時器和比較指令組成占空比可調(diào)的

7、令組成占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。脈沖發(fā)生器。M0.0和100ms定時器T37組成脈沖發(fā)生器，比較指令用來產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的方波，脈寬的調(diào)整由比較指令的第二個操作數(shù)實現(xiàn)，梯形圖程序和脈沖波形如圖5-5所示。70T37的當前值300T37的位Q0.0動動手吧：建立周期為動動手吧：建立周期為100ms，占空比為，占空比為50%的脈沖電路。的脈沖電路。例例2 調(diào)整模擬調(diào)整電位調(diào)整模擬調(diào)整電位器器0，改變，改變SMB28字節(jié)字節(jié)數(shù)值，當數(shù)值，當SMB28數(shù)值數(shù)值小于或等于小于或等于50時，時，Q0.0輸出；當輸出；當SMB28數(shù)值在數(shù)值在50和和150之間時，之間時，Q0.1輸出，當輸出，當SMB28數(shù)值

8、大于或等于數(shù)值大于或等于150時，時，Q0.2輸出。輸出。梯形圖程序如圖5-5所示。動動腦吧：如果動動腦吧：如果I0.0外接按鈕，應(yīng)如何操作？外接按鈕，應(yīng)如何操作？例例3 3臺電動機分時起動控制臺電動機分時起動控制控制要求：起動按鈕按下后，3臺電動機每隔2s分別依次起動，按下停止按鈕，三臺電動機每隔2s同時停止。動動腦吧：分析定時器在每個網(wǎng)動動腦吧：分析定時器在每個網(wǎng)絡(luò)里是如何使用的？絡(luò)里是如何使用的？ 任務(wù)三：數(shù)據(jù)的移位任務(wù)三：數(shù)據(jù)的移位 1任務(wù)提出制作彩燈控制器。要求按下“啟動”按鈕，8個彩燈從左到右，以1s的速度依次點亮，保持任意時刻只有一個指示燈亮，到達最右端后，再從左到右依次點亮，如

9、此循環(huán)。按下“停止”按鈕后，彩燈循環(huán)停止。思考：思考：用前面學(xué)過的指令能不能實現(xiàn)上述控制目的？實現(xiàn)的過程有沒有問題？ 移位指令格式如表5-8所示。說明：說明：1）左移位指令：使能輸入有效時，將輸入的無符號數(shù)字節(jié)、字或雙字左移N位后，移出位自動補0，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲單元中，如果移位次數(shù)大于0，最后一次移出位保存在“溢出”存儲器位SM1.1。如果移位結(jié)果為0，零標志位SM1.0置1。2）右移位指令：使能輸入有效時，將輸入的無符號數(shù)字節(jié)、字或雙字右移N位后，移出位自動補0，將結(jié)果輸出到OUT指定的存儲單元中。最后一次移出位保存在SM1.1。3）循環(huán)移位指令將輸入IN中的各位向右或向左循

10、環(huán)移動N位后，送給輸出OUT。循環(huán)移位是環(huán)形的，即被移出來的位將返回到另一端空出來的位置。移出的最后一位的數(shù)值放在溢出位SM1.1。4）移位寄存器指令SHRB是移位長度可調(diào)的移位指令，將從DATA端輸入的二進制數(shù)值移入到移位寄存器中。S_BIT為寄存器的最低位地址。字節(jié)型變量N為移位寄存器的長度（164），N為正值時表示左移位，輸入數(shù)據(jù)（DATA）移入移位寄存器的最低位（S_BIT），并移出移位寄存器的最高位，移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中；N為負值表示右移位，輸入數(shù)據(jù)移入移位寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT），移出的數(shù)據(jù)被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中。3任務(wù)解決方

11、案 分析分析：8個彩燈分別接Q0.0Q0.7，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令，進行循環(huán)移位控制。置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=1，即左邊第一盞燈亮；接著燈從左到右以1s的速度依次點亮，即要求字節(jié)QB0中的“1”用循環(huán)左移位指令每1s移動一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個1s的移位脈沖。梯形圖程序如圖5-6所示。 表5-9 移位指令編程舉例 表5-9 移位指令編程舉例思考：移位寄存器指令是如何實現(xiàn)移位的？ 5.應(yīng)用實例： 例例1 用用I0.0控制控制16個彩燈循環(huán)移位，從左到右以個彩燈循環(huán)移位，從左到右以2S的速度依次的速度依次2個為一組點亮，保持任意時刻只個為一組點亮，保持任意時刻只有有2個指示

12、燈亮，到達最右端后，再從左到右依個指示燈亮，到達最右端后，再從左到右依次點亮，按下次點亮，按下I0.1后，彩燈循環(huán)停止。后，彩燈循環(huán)停止。 分析：16個彩燈分別接Q0.0Q1.7，可以用字節(jié)的循環(huán)移位指令，進行循環(huán)移位控制。置彩燈的初始狀態(tài)為QB0=3，即左邊第1、2盞燈亮；接著燈從左到右以2s的速度依次點亮，即要求字節(jié)QB0中的“11”用循環(huán)左移位指令每2s移動一位，因此須在ROL-B指令的EN端接一個2s的移位脈沖。梯形圖程序如圖5-7所示。例例2 用用PLC構(gòu)成噴泉的控制。噴泉的構(gòu)成噴泉的控制。噴泉的12個噴水注用個噴水注用L1L12來表示，噴水注的布局如圖來表示，噴水注的布局如圖5-8

13、所示。所示。 控制要求： 按下起動按鈕后，L1噴0.5秒后停，接著L2噴0.5秒后停， 接著L3噴0.5秒后停，接著L4噴0.5秒后停，接著L5、L9噴0.5秒后停，接著L6、L10噴0.5秒后停，接著L7、L11噴0.5秒后停，接著L8、L12噴0.5秒后停， L1噴0.5秒后停，如此循環(huán)下去，直至按下停止按鈕。 I/O分配如表所示 輸入PLC地址說 明輸出PLC地址說 明I0.0起動按鈕Q0.0Q0.3L1L4I0.1停止按鈕Q0.4L5、L9Q0.5L6、L10Q0.6L7、L11Q0.7L8、L12動動腦吧：動動腦吧：T38在此程序中的作用是什么？在此程序中的作用是什么？任務(wù)四：數(shù)據(jù)的

14、運算任務(wù)四：數(shù)據(jù)的運算 1任務(wù)提出在模擬量數(shù)據(jù)采集中，為了防止干擾，經(jīng)常通過程序進行數(shù)據(jù)濾波，其中一種方法為平均值濾波法。要求連續(xù)采集五次數(shù)作平均，并以其值作為采集數(shù)。這五個數(shù)通過五個周期進行采集。請設(shè)計該濾波程序。在這個程序中，需要用到運算指令，PLC可以為我們提供什么樣的運算指令可以實現(xiàn)上述操作呢？ 說明：1）IN1、IN2指定加數(shù)（減數(shù)）及被加數(shù)（被減數(shù)）；如果OUT與IN2為同一存儲器，則在語句表指令中不需要使用數(shù)據(jù)傳送指令，可減少指令條數(shù)，從而減少存儲空間。2）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼一致。OUT不能尋址常數(shù)。3）該指令影響特殊內(nèi)部寄存器位：SM1.0 (零)；SM1.1 (溢出)

15、; M1.2(負)。4）如果OUT與IN不同，將首先執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送指令，將IN1傳送給OUT，再執(zhí)行IN2+OUT，結(jié)果送給OUT。表5-11 加/減運算指令 表5-12 加/減指令編程舉例1）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中一致，OUT不能尋址常數(shù)；2）在梯形圖中：IN1 * IN2 = OUT， IN1 / IN2 = OUT；在語句表中： IN1 * OUT = OUT， OUT / IN1 = OUT； 3）整數(shù)及雙整數(shù)乘/除法指令，使能輸入有效時，將兩個16位/32位符號整數(shù)相乘/除，并產(chǎn)生一個32位積/商，從OUT指定的存儲單元輸出。除法不保留余數(shù)，如果乘法輸出結(jié)果大于一個字，則溢出位S

16、M1.1置位為1。4）該指令影響下列特殊內(nèi)存位：SM1.0 (零)； SM1.1 (溢出)； SM1.2 (負)；SM1.3 (除數(shù)為0)。 表5-13 乘/除運算指令 表5-14 乘/除指令編程舉例 3任務(wù)解決方案表5-15 加1、減1指令說明：1）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中一致，其中對字節(jié)操作時不能尋址專用的字及雙字存儲器，如T、C、及HC等；對字操作時不能尋址專用的雙字存儲器HC；OUT不能尋址常數(shù)；2）在梯形圖中：IN + 1 = OUT， IN - 1 = OUT；在語句表中： OUT + 1 = OUT，OUT - 1 = OUT；如果OUT與IN為同一存儲器，則在語句表指令中不

17、需要使用數(shù)據(jù)傳送指令，可減少指令條數(shù)，從而減少存儲空間； 加1、減1指令編程舉例 表5-17 函數(shù)運算說明：1）IN和OUT按雙字尋址，不能尋址專用的字及雙字存儲器T、C、HC等，OUT不能尋址常數(shù)；2）三角函數(shù)指令SIN、COS、TAN計算角度輸入值的三角函數(shù)，輸入以弧度為單位；3）自然對數(shù)指令EXP與自然指數(shù)指令配合，可以實現(xiàn)以任意實數(shù)為底，任意實數(shù)為指數(shù)（包括分數(shù)指數(shù)）的運算。函數(shù)運算指令編程舉例 邏輯運算指令 邏輯運算指令是對無符號數(shù)進行的邏輯處理,主要包括邏輯與、邏輯或、邏輯異或及邏輯取反等操作，可用于存儲器的清零、設(shè)置標志位等。邏輯指令編程舉例 5.應(yīng)用實例例例1 在程序初始在程序

18、初始化時，設(shè)置化時，設(shè)置AC1為為1000，當按，當按下下I0.0，AC1的的值每隔值每隔10s減減100，一直減到，一直減到0為止。為止。其梯形圖程序如圖5-11所示。例例2求角度求角度50的余弦值，并將其結(jié)果存儲在的余弦值，并將其結(jié)果存儲在VD18中。中。對應(yīng)的梯形圖程序及運行結(jié)果如圖5-12所示。例例3 分析圖分析圖5-13程序的執(zhí)行結(jié)果。程序的執(zhí)行結(jié)果。例例4 如果想知道如果想知道IB0，在，在10s之后有哪些位發(fā)生之后有哪些位發(fā)生了變化，怎樣操作？了變化，怎樣操作？程序如圖5-14所示。任務(wù)五：數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換任務(wù)五：數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 1任務(wù)提出在實際的控制過程中，經(jīng)常要對不同類型的數(shù)據(jù)進行運算

19、，數(shù)據(jù)運算指令中要求參與運算的數(shù)值為同一類型，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時的數(shù)據(jù)匹配，所以要對數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換。若將VW10中的整數(shù)100和VD100中的實數(shù)190.5相加,如何操作?表5-21 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 說明：1）操作數(shù)不能尋址一些專用的字及雙字存儲器，如T、C、HC等。OUT不能尋址常數(shù)；2）ATH及HTA指令各操作數(shù)按字節(jié)尋址，不能對一些專用字及雙字存儲器如T、C、HC等尋址，LEN可尋址常數(shù)。3）ATH指令中，ASC碼字符串的最大長度為255個字符；HTA指令中，可轉(zhuǎn)換的16進制數(shù)的最大個數(shù)也為255。合法的ASC碼字符的16進制值在3039和4146之間。 表5-22 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令編程舉例

20、（2）段碼、編碼、譯碼指令說明：1）七段顯示碼的編碼規(guī)則如表5-24所示。對于段譯碼指令，操作數(shù)IN、OUT均為字節(jié)型變量，尋址范圍不包括專用的字及雙字存儲器如T、C、HC等，其中OUT不能尋址常數(shù)；2）對于譯碼指令，不能尋址專用的字及雙字存儲器T、C、HC等；OUT為字變量，不能對HC及常數(shù)尋址；3) 對于編碼指令，操作數(shù)IN為字變量，OUT為字節(jié)變量，OUT不能尋址常數(shù)及專用的字、雙字存儲器T、C、HC等。 表5-25 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令編程舉例 3任務(wù)解決方案若將VW10中的整數(shù)100和VD100中的實數(shù)190.5相加,如何操作?4應(yīng)用實例 例例1 有六路輸入開關(guān)有六路輸入開關(guān)K1、K2、K3

21、、K4、K5、K6，實現(xiàn)優(yōu)先，實現(xiàn)優(yōu)先搶答控制。搶答控制。 主持人操縱允許搶答和搶答結(jié)束按鈕。用數(shù)碼管顯示搶中的組號。動動腦吧：其它五路的搶答動動腦吧：其它五路的搶答程序自己動手編一下。程序自己動手編一下。任務(wù)六：表功能指令的使用任務(wù)六：表功能指令的使用 表操作指令用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)表格以及對數(shù)據(jù)表格中數(shù)據(jù)進行操作?？捎糜诙x參數(shù)表及存儲成組數(shù)據(jù)等。 數(shù)據(jù)表是用來存放字型數(shù)據(jù)的表格，如圖5-17所示。表格的第一個字地址（首地址）為表地址，首地址中的數(shù)值是表格的最大長度（TL），即最大填表數(shù)。表格的第二個字地址中的數(shù)值是表的實際長度（EC），指定表格中的實際填表數(shù)。每次向表格中增加新數(shù)據(jù)后，EC加1。

22、從第三個字地址開始，存放數(shù)據(jù)（字）。表格最多可存放100個數(shù)據(jù)（字），不包括指定最大填表數(shù)（TL）和實際填表數(shù)（EC）的參數(shù)。 1任務(wù)提出對某個模擬量采樣10次，采樣值填入表中，為后續(xù)的操作做準備，如何操作？ 表5-27 表操作指令 說明：說明：1）TBL為表格的首地址（即最大填表數(shù)對應(yīng)的地址），數(shù)據(jù)類型為字型，其操作數(shù)可為：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, *VD, *LD, *AC，查表指令的TBL為實際填表數(shù)對應(yīng)的地址。2）DATA為數(shù)據(jù)輸入端時，數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，其操作數(shù)可為：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AIW, AC, 常量, *VD, *LD, *AC；DATA為數(shù)據(jù)輸出端時，數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，其操作數(shù)可為：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, T, C, AQW, *VD, *LD, *AC。3）一個表中最多可以有100條數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編號范圍：099，如果表出現(xiàn)溢出SM1.4會為1。讀表的時候，如果讀取空表，則SM1.5會為1。4）查表指令中的CMD為14的數(shù)值，分別代表=、。INDX為搜索指針，數(shù)據(jù)類型為字型，從INDX所指的數(shù)